用超导材料制作的磁传感器

国际超导产业技术研究中心的超导工学研究所田边圭一等人新近开发成功一种采用液态氮冷却的高温超导材料制作的磁传感器（超导量子干涉器SQUID）,能够检测出微弱的磁性。构成这种磁传感器的层合薄膜是含有稀土、钡、铜氧化物和少量铜的绝缘体薄膜,这种传感器能用来测定脑波的电流     

纯钛管用于试验超导线圈的开发

日本原子能研究所 (原研 )与欧共体、俄罗斯、美国合作建立国际热核聚变实验堆(ITER) ,1 992年开始进行工程设计活动(EDA)。该 EDA进行了各种先进装置的技术开发 ,而超导线圈的开发是其中的一项。环形磁场线圈 (TF线圈 )是由俄罗斯的埃夫列莫夫电气物理工程研究所制造的 ,是由日本原子能研究所设计、开发的 ,用钛管作包套组装 Nb3Sn超导线。下面简述日本原子能研究所研发的采用纯钛管组装超导线圈的优点及其开发成果。图 1　试验线圈图示试验用超导线圈是由 Nb3Sn超导线1 1 52根 (直径 0 .81 mm)的绞合线封入纯钛管中 (管壁厚 2 mm,…     

第三代新型高温超导材料

日本东京工业大学的细野秀雄教授等人新近发现了继金属系和铜氧化物系之后的第三代以铁为主要成分的超导物质。新发现的高温超导材料是一种由氧化镧层与砷化铁层交替重叠的层状化合物,一部分氧离子由氟离子置换从而显示超导电现象,电阻达到零值的超导转变温度最高温度为32K（约为-241℃）。     

磁共振成像超导接收线圈品质因数的实验研究

射频接收线圈是磁共振成像系统中的重要部件,主要针对超导接收线圈的品质因数进行实验研究,并给出了测试原理和方法。使用一种双探测线圈法对Bi2223/Ag超导带材制作的接收线圈在室温和液氮温度下的品质因数进行了测试,并与铜制谐振回路的测试结果进行对比分析。结果表明,在77K下超导接收线圈比室温下铜线圈的品质因数高约两倍。这说明使用超导材料制作射频接收线圈,可有效提高谐振回路的品质因数,从而进一步改善磁共振成像系统的信噪比及成像质量。     

在4万大气压下电阻变为零的铁系超导材料

日本东京工业大学的细野秀雄教授和日本大学的高桥博树教授共同研究发现了一种新的铁系超导材料，新发现的这种以Fe为主要成分的超导材料在-247．15℃的低温介质中电阻转变为零，但对这种材料缓缓增高压力直到4万个大气压的高压时，其超导转变温度将升高至-230．15℃。     

在77K下可实现15T不可逆磁场的超导材料

日本超导工学研究所与岩手县工业技术中心协作共同开发成功利用超导材料在 77Ｋ(- 1 96℃ )低温下可产生 1 5Ｔ的不可逆磁场(这一磁场是使用超导材料可达到的极限磁场 )。早在 1 998年开发了钕铕钆钡铜氧合金可形成 7Ｔ的超导材料 ,该材料的钕、铕和钆的比率为等量的 ,如果各元素比率改为 1∶1 2 5∶0 85时就会显示出完全不同的特性。这一新材料经扫描隧道显微镜观察 ,发现它具有 3～ 5ｎｍ大小的丛聚物高密度有序排列成层状的组织 ,能够形成 1 5Ｔ的高强度磁场。在77K下可实现15T不可逆磁场的超导材料@启明…     

我国首台大型铌锡线圈热处理炉系统研制成功

日前,我国首台井式真空充气保护大型铌锡线圈热处理炉系统（以下简称铌锡热处理系统）在合肥安装调试成功。该系统专门设计用于对由管内电缆导体绕制的铌锡线圈进行热处理以生成铌锡超导线圈,     

超导目前已经进入产业化阶段

超导目前已经进入产业化阶段。高温超导材料和低温超导材料应用领域并不一致,我们预计高温超导中超导限流器、超导滤波、超导储能将有可能最先获得应用。低温超导主要用于核磁共振(MRI)和可控核聚变磁场线圈(ITER),技术成熟,市场较小。     

EAST超导磁体SUS316LN不锈钢管焊接工艺

EAST纵场（TF）和极向场（PF）线圈采用迫流冷却超导导体（CICC），该导体由Nb－Ti超导线经多级绞缆绞成超导缆和外加壁厚1．5mm的铠甲组成。铠甲由SUS316LN奥氏体不锈钢无缝钢管（每根长约10m）通过自动氩弧焊对接成600m圆管，超导缆首先穿入薄壁圆管铠甲中，然后缩径成方，形成方截面的600 mCICC导体。着重介绍在研制CICC导体过程中焊接和质量控制两个重要工艺技术及研究成果。     

MgB2超导线材的开发和超导磁体的应用

MgB2超导线材的开发 MgB2超导材料是2001年1月由日本科学家发现的，它是一种比较简单的Mg与B的化合物，其超导转变温度Tc非常高。自从发现以来世界各国都十分重视其实用化研究，现已试制成功长度超过1km的MgB2超导线材。MgB2线材制造方法当前最实用的认为是金属管内原料粉充填加工法（Powder-In-Tube（PIT））。     

BaCuO2-δ含量和Sm/Gd比例对(SmGd)-Ba-Cu-O单畴样品超导性能和磁通钉扎机制的影响

采用热籽晶技术和"二步冷却"生长工艺,在空气中制备出了(SmGd)-Ba-Cu-O体系的单畴熔融织构样品,研究了BaCuO2-δ含量以及Sm/Gd比对超导性能和磁通钉扎机制的影响.研究表明,制备出的(SmGd)-Ba-Cu-O体系熔融织构样品没有宏观裂纹,77 K下的冻结场呈中心对称的圆锥形;当BaCuO2-δ的加入量x=0.2时,样品的Tc和Jc都比较高,其超导性能达到最佳值,过高或过低BaCuO2-δ的含量都对超导性能不利;BaCuO2-δ的加入抑制了LRE-Ba的整体替代,使得超导基体中的组分波动具有更强的△Tc钉扎;临界电流密度Jc和超导转变温度Tc都随着Sm/Gd比降低而增大,样品的临界电流密度都有非常明显的"鱼尾效应".     

Si（100）衬底上制备液氮温区超导薄膜

本文报道用离子束溅射法在单晶Si(100)衬底上沉积YBaCuO超导薄膜的实验结果。Y稳定ZrO_2层作为衬底和超导膜的中间层,具有良好的扩散阻止效果。薄膜具有强烈的c轴织构,其化学组成接近123相。薄膜的超导起始转变温度为100K,零电阻温度为78K。     

铁系122型超导体临界温度达到45K

以前Fe系122型超导体在Ba1-xKxFe2As2最高只达到38K。日本罔山大学工藤一贵和野原实采用同时掺La和P，在高含P的Ca1-xLaxFe2（As1-yPy）化合物中，在45K观察到超导现象，     

YBa2Cu3O7和YBa2Cu3O6能隙结构的计算

用电子密度泛函方法（DFT）,系统计算了高温超导体YBa2Cu3O7单胞的能隙随温度变化（5K～300K）的规律.计算结果表明,其超导能隙值2△（T）在101meV量级;并在超导临界温度点（Tc=93 K）附近,有超导能隙不为零的极小值;当温度超过Tc时,YBa2Cu3O7有赝能隙存在,且赝能隙随温度升高至T^＊=120K时,达到极大值;当温度超过T^＊时,赝能隙又有明显减小趋势.用DFT方法对YBa2Cu3O6单胞的能隙进行了计算,发现其能隙值是10^2 meV量级,表明它具有半导体能级特征,因而是非超导体.     

热处理工艺对无氟PA-MOD法制备YBCO超导薄膜的影响

采用无氟的高分子辅助金属有机物沉积（PA-MOD）法在（00l）LaAlO3单晶基底上制备了超导转变温度Tc = 90 K的YBCO超导薄膜。研究了高温热处理过程中不同成相温度和气氛湿度对制备高性能YBCO薄膜的影响。通过X射线衍射（XRD）θ-2θ扫描、ω扫描和φ扫描分析了不同热处理工艺制备的YBCO薄膜的双轴织构程度;通过扫描电镜（SEM）测试研究了不同薄膜样品的表面形貌;采用超导量子干涉仪测量了薄膜的超导转变温度曲线和磁化曲线。结果表明,770 ℃干燥气氛中成相的样品具有优异的双轴织构及平整、致密的表面形貌。采用该优化工艺制备的YBCO薄膜在77 K零场下的临界电流密度（Jc）达到2 MA/cm2,是其它工艺制备薄膜Jc的1.7~6.7倍。     

托卡马克HT-7U超导线圈盒壳体与冷却管的钎焊

介绍了国家重大科学工程项目托卡马克的概况，分析了其低温技术关键部件超导线圈盒壳体与冷却管的钎焊性，并制定了钎焊工艺措施c试验结果表明，钎着率可保证在85％以上，钎焊质量良好，现已用于HT—7U托卡马克超导线圈盒壳体与冷却管的钎焊。     

超导电性应用技术进展和研发动向（Ⅱ）

超导装置的研发近来,最引人注目的是作为超导电子装置的单磁通量子装置(SFQ)。该装置利用小型超导量子干涉仪(SQUID)拥有的量子化磁通,其特征是运行速度高达1微微秒(10-12s)(比半导体器件快100倍),而功率损耗仅为1nW(为半导体装置的1/100),一旦能实现集成化,就可以做成超导运行装置。用低温超导体Nb做的装置,已能集成1万个装置,基于将来的发展,不难集成10万个装置。虽然超高速运行装置的可能性很大,但必须运行在4.2K下,这就限制了在某些大型装备上的应用。另一方面,用YBCO的SFQ装置可能用在30K,可指望应用于测量和通信上,但其构成的…     

日本金属材料技术研究所研究输电用超导线

在本所新制定的项目中把超导输电作为目标来研究具有柔软性的超导线。是以78年已研究的超导磁体及极细多芯线的研究成果作为基础。超导输电是输电损失为零,到1990年可作为主要的输电系统而引入注目。在这之前,把铝及铜作为导体,而使用冷却剂液氮(77.4°K=-195.8℃)的极低温输电可在1980年实用化。超导输电正在研究把液氦(4.2°K=-269℃)作为冷却剂,但是在23°K 以上如果研究成了超导材料,就不使用高价的氦而使用液氢等是有可能的,为此,人们在期待     

新超导物质SrAuSi3

日本物质材料研究机构（NIMS）矶部雅朗超导物性团队发现，含金的SrAuSi3在某特定低温下的电阻为零，其形态不同于超导物质共同呈现的结晶结构，被称为空间反转对称性受破坏的超导特性。该研究团队使高纯度Au、Si、SrSi2在6000MPa和1500℃高温下发生化学反应，合成3SrAuSi3。     

感应加热冷却系统的福音RKL-感应加热专用高效空气冷却器

RKL－感应加热专用高效空气冷却器是一种采用热管作为导热元件，以强迫风冷替代水冷方式完成感应电炉冷却过程的新一代换热器。以具有超导热性能的热管作为导热元件，不仅具有极高的导热系数，而且可达到极高的热流密度。本设备应用于各种感应加热电源、各种高频焊管、弯管机组、各种换频器。产生器，其中包括：工频炉、中频炉、高频炉的电器系统、感应器线圈冷却水及热处理淬火液的再冷却。采用本换热器可不使用水池和冷却塔。冷却水可使用软水经换热器作闭路循环，水质干净，使电器冷却系统及感应器线圈不结水垢，换热效率保持不变。本…